[發明專利]一種MOS晶體管NBTI效應R-D模型參數提取方法有效
| 申請號： | 201610082271.5 | 申請日： | 2016-02-05 |
| 公開（公告）號： | CN105760593B | 公開（公告）日： | 2018-11-09 |
| 發明（設計）人： | 李小進;王燕玲;曾嚴;石艷玲 | 申請（專利權）人： | 華東師范大學 |
| 主分類號： | G06F17/50 | 分類號： | G06F17/50 |
| 代理公司： | 上海麥其知識產權代理事務所(普通合伙) 31257 | 代理人： | 董紅曼 |
| 地址： | 200062 上*** | 國省代碼： | 上海;31 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關鍵詞： | 一種 mos 晶體管 nbti 效應 模型 參數 提取 方法 | ||
1.一種MOS晶體管NBTI效應R-D模型參數提取方法，其特征在于，包括如下步驟：
線性變換確定擬合區間步驟：對測試數據的坐標系進行轉換，并根據坐標軸的線性趨勢選擇曲線擬合區間；
粗略提取模型參數所在范圍步驟：設置待擬合的模型參數，將R-D模型的非線性曲線利用線性變換轉化為線性曲線，將線性曲線按線性擬合后得到方程組，解方程組得到模型參數的第一組解；調整所述模型參數，再得到模型參數的第二組解；由參數的兩組解確定每個參數的范圍；
精確提取步驟：利用遺傳算法進行參數優化，確定目標函數，再由每個模型參數已經得到的范圍設定約束條件，最后執行算法計算得到模型參數的精確值；
在所述擬合區間內提取所述R-D模型參數的取值范圍包括如下步驟：
步驟a1：對晶體管在不同應力條件下進行NBTI退化測試，得到多組在不同應力條件下的關于晶體管閾值電壓隨時間變化的退化值；
步驟a2：令R-D模型中時間指數n的值為1/6，再根據每組所述退化值進行線性轉換后分別擬合出參數值；
步驟a3：利用所述模型參數表達式與擬合出的參數值計算得到所述模型參數的第一組解；
步驟a4：令R-D模型中時間指數n的值為1/4，重復步驟a2，a3得到第二組解；
步驟a5：根據兩組解確定參數解的范圍，每個參數解的范圍要求包括兩個解所在的區間。
2.如權利要求1所述的MOS晶體管NBTI效應R-D模型參數提取方法，其特征在于，所述要擬合的模型參數包括時間指數n，常數K，H/H2的激活能，H/H2的擴散系數C和工藝技術參數E0。
3.如權利要求1所述的MOS晶體管NBTI效應R-D模型參數提取方法，其特征在于，在所述擬合區間內提取所述R-D模型參數的精確值包括如下步驟：
步驟b1：確定目標函數，所述目標函數以如下公式表示：
式中，T表示晶體管工作的環境溫度，Vgs表示晶體管柵極到源極的偏壓，t表示閾值電壓退化的時間，ΔVthmea,t表示閾值電壓退化的測量值，ΔVthsim,t表示閾值電壓退化的模擬值，Ea表示氫氣或者氫原子在硅中的激活能；
步驟b2：根據步驟a5中得到的參數值的范圍確定每個參數值的約束條件；
步驟b3：利用遺傳算法進行計算優化的參數。
4.如權利要求1所述的MOS晶體管NBTI效應R-D模型參數提取方法，其特征在于，在精確提取步驟之后進一步包括：
模型評估步驟：將最終得到的所述模型參數返回所述R-D模型中進行擬合，求解擬合結果與所述測試數據之間的標準差以及確定系數來判定擬合優良。
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